专利名称：皮肤状况的照射辐射治疗的制作方法
技术领域：
本发明涉及皮肤状况，例如寻常痤疮的美容治疗。
寻常痤疮是影响在11至30岁之间80％的人的皮脂腺状况。但是它不仅局限在该年龄组，而是可影响从新生儿到中老年所有年龄的人。被认为是出现该状况的主要的因素包括皮脂分泌增加、毛囊角质化异常、存在丙酸菌属和随后的炎症。
取决于发炎痤疮损伤的尺寸、内容物和深度，我们将痤疮定义为丘疹(直径小于0.5cm)、小结(凸起固体损伤大于0.5cm)、脓疮(包含脓性物质的丘疹)或囊肿(包含流体或半固体物质的小结)。
毛囊是皮肤中的微小通道，它允许毛发生长并从包含在毛囊中的皮脂腺中分泌皮脂。由于雄性激素水平增高或皮脂腺过度反应而产生雄性激素，皮脂腺增大，导致皮脂分泌增多，它伴随上皮细胞角质化，因而毛囊被堵塞。开始时这些堵塞是微小的，之后发展出现白头或黑头粉刺。充血的毛囊是细菌生长的理想介质。当皮脂水平增高时，与皮肤共生的丙酸菌属摄取皮肤下的堵塞皮脂并产生化学物质，该化学物质引起免疫系统开始出现与痤疮相关的炎症变化和红斑点。
发炎是人体对病原体侵入的反应，而与痤疮损害相关的红色是血流增加的结果，从而白细胞吞噬细菌细胞并且损伤组织和产生脓。其它液体也流到该区域并聚集在发炎组织处。
目前用于对付寻常痤疮的方法包括药物治疗(全身性抗生素、可的松注射、黛安特(Dianette)(仅女性使用的避孕丸剂、Roaccutane、类维生素A(Retinoids))、PUVA(补骨脂素和超紫光，A型)、UVB光线疗法、Dermalux(联合使用红光和兰光的组合治疗痤疮的系统)、去屑剂、激光表面重整、换肤术和微晶换肤术(Microdermabrasion)。
例如在GB2356570、WO00/32272和US5549660中公开了采用辐射治疗痤疮的已有设备。本发明提供用于美容治疗皮肤状况(特别是痤疮)的改进设备和方法。
按照本发明，提供一种美容治疗皮肤状况(特别是痤疮)的方法，该方法包括直接照射辐射，包括按照预定传递方式以预定波长对着皮肤的靶区照射辐射，以便在该靶区引起多种相互作用，包括a)至少部分抑制或根除引起皮肤状况的病因的反应；以及b)组织进行非烧蚀加热刺激其发生炎症反应，其程度足以引起胶原生成。
由照射辐射产生的双重相互作用系统提供十分有效的美容效果在于相互作用用于清理皮肤状况并刺激胶原生成，以改善皮肤外观(使由该状况引起的疤痕外观为最小)。本发明的技术的特征是不需局部涂敷其它任何试剂或进行任何创伤性或烧蚀治疗即可达到效果。
优选地上面定义的相互作用a)和b)基本上同时出现。
辐射通常为低强度的(避免烧蚀皮肤表面或其下部)，并且通常主波长在黄光波长(585nm)或其左右，原因后面将详述。光的吸收是通过皮肤的脉管，在表皮没有不利影响。
最好是，导致至少部分根除或抑制皮肤状况的病因的反应为光化学反应。
有益地，热相互作用是通常由预选的发色团对预定波长的光的选择吸收引起的光热效应。
对于寻常痤疮，瞄准对抗丙酸菌属的发色团是结缔组织中的卟啉。当从一定波长的光(黄光的波长大约585nm)激励时，这种组织约束光敏剂，产生导致产生单纯氧从而摧毁细菌的光化学反应。
丙酸菌属是厌氧的(厌氧性)并依赖于皮肤组织中的称之为卟啉的化学物质。在无光状态下卟啉通常是无害的。但它是光敏的，当暴露于所需波长的光中时，发生光化学反应。这导致出现从卟啉的基础状态到反应性三联体状态的转换。在此水平上，与氧分子的反应产生单纯氧。通过合适的光源介质来激活卟啉以产生单纯氧，就可以以美容、无痛、无创伤和有效的方式清除导致寻常痤疮的细菌。
卟啉分子包含在血红蛋白的血红素中，这样任何发炎或传染性病灶包含天然卟啉的聚集。例如采用黄光(585nm)激活这种卟啉释放摧毁相邻毒素，如痤疮中的细菌的物质。
类似地，皮肤的任何急性发炎状况如酒齄鼻是有帮助的，尽管可能不知道确切的毒素。
其次，瞄准皮肤脉管系统丛中的发色团血红蛋白以产生热损伤刺激生成纤维原细胞，该纤维原细胞形成胶原。受刺激生成的胶原是皮肤的天然填充材料，它将美容化地改善皮肤的质地和外观。暴露在光(相关选定的波长)中导致靶发光团产生选择的、非烧蚀光热效应，即得到氧基血红素。在皮肤脉管系统丛中的辐射(光)的相互作用引起炎症/生长响应。这导致炎症介质通过血管壁从内皮细胞中释放出来，并进入皮肤空隙中，在此它们刺激纤维原细胞的活性。纤维原细胞是静息的，除非它们受到炎症介质的刺激。这样由纤维原细胞发生反应，开始进行组织修复工作，进而产生增强的新胶原，这种新胶原是皮肤的天然填充材料并将改进皮肤的质地和外观。
传输能量的能量密度应精确控制和监视，使之不超过预定阈值。
为了刺激纤维原细胞的活性，入射光必须在微脉管系统中被吸收，以释放需要的介质，该介质引发纤维原细胞的活性，并由此生成胶原。
例如，超过600nm的特定波长(例如660nm的红光)用来刺激胶原不是最佳的，因为红光在血红蛋白/氧基血红素中不被优先地吸收。替代的选择是使用两个波长，一个波长在卟啉中具有高度吸收，其吸收峰在黄光区域以外，并且至少一个波长在黄光范围(570-590nm)。
在皮肤状况为寻常痤疮处，因此最好照射辐射的波长包括基本上在570-590nm范围内的主波长或窄波长频带。
有利地传输的辐射是脉冲，该脉冲周期最好是小于靶结构的热弛缓时间。这限制和控制对靶结构的热损伤，并根据要求控制得到正确的热响应和化学响应。
光化学相互作用典型地取决于入射光子的数量，因此光子可以脉冲或连续波的模式传输。但是，用于刺激胶原，优选采用脉冲操作，以确保传输所需摄入的能量，从而产生触发释放炎症介质。
光(辐射)源可包括激光源(如激光二极管)或发光二极管(LED)，如果需要采用适当的滤光器促进要求选定的波长(或窄波长频带)的传播。
而且使用脉冲操作，可以驱动发光器件(特别是LED)更难产生更多的光输出。典型的LED可在驱动电流为50mA的情况下以连续模式工作，同时在脉冲操作中，在短时间内，同样的二极管可以在200mA左右的电流以脉冲模式工作。这种脉冲操作可以是在1μs至100ms(优选为1μs至5ms)。对于给定输出功率要求这可以使用较少的二极管或者以相同数量的二极管治疗更大的面积。
光源的照射靶必须是吸收特定的波长而不考虑其它波长的物质(发色团)。根据本发明，对寻常痤疮而言，发色团可以是皮肤组织中的卟啉和皮肤脉管系统中的氧基血红素。
本发明的优选波长(或多个波长)取决于被治疗的皮肤状况，但典型地包括在400nm至1500nm范围内的波长，优选范围为500-650nm。
根据本发明的方法是无创伤和非烧蚀式的，并且可以由非医护人员容易地进行。传输到皮肤表面的辐射的能量密度是足以进行所要求的加热组织来刺激炎症反应，该炎症反应的程度足以达到胶原的生成而不会产生皮肤的不希望的作用，例如烧蚀和/或其它损害。因此在脉冲的或连续波下能量密度优选地为大致在0.5-5J/cm2范围内(更优选的基本上在1.5-3.5J/cm2范围内)。对于脉冲操作而言，其范围为10μs至100ms，优选范围是50μs至10ms。
根据本发明的又一方面，本发明提供用于美容治疗皮肤状况(特别是寻常痤疮)的设备，该设备包括用于将照射辐射传输到靶皮肤区或结构处的照射辐射传输装置。
该设备优选地安排成输出大致在400nm-1500nm范围内或左右的离散波长(或窄主波长频带)的辐射，取决于被治疗的皮肤状况。对于治疗寻常痤疮，优选的范围是500nm-650nm，最优选的是570nm-595nm。
该设备优选地以在皮肤表面大致在0.5J/cm2-5J/cm2范围内(更优选地大致在1.5J/cm2-3.5J/cm2范围内)的能量密度传输辐射。该设备优选地构造成禁止输出基本上高于这个范围的能量。希望构造该设备允许在该范围内可变的选择能量密度。
照射的辐射可以是脉冲波或连续波。脉冲能量可能是优选的，以便避免靶组织结构的过热(如前所述)并产生合适的炎症反应以生成胶原。脉冲持续期间优选地大致在10μs至100ms范围内(更优选的大致在50μs至10ms范围内)。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种制造治疗皮肤状况(特别是寻常痤疮)的试剂(agent)的方法，该试剂包括在靶区产生下述相互作用有效的照射辐射a)导致至少部分抑制皮肤状况的病因的反应；以及b)非烧蚀加热组织，刺激炎症反应，其炎症反应程度足以引起胶原生成。
本发明主要描述成涉及寻常痤疮的美容治疗，但应当理解，本发明描述的双重作用特性潜在的相对于其它皮肤状况，例如包括诸如酒齄鼻的急性炎症状况，取决于合适的发色团/毒素的选择。
下面仅通过举例和参考附图以特定的实施例进一步描述本发明，其中
图1是本发明的设备的一个实施例的示意图。
图1所示的设备包括一个激光辐射传输系统1。激光辐射传输1包括一个闪光灯激励的泵送染料激光器，该激光器包括一个激光头2、染料贮存室4和泵6。
该系统由微处理器控制器12控制，该控制器对脉冲形成网络14进行电压控制。脉冲形成网络14包括一个电容和电感网络。由脉冲形成网络14激发的放电脉冲产生从激光头2输出的脉冲束激光。链路16提供电压控制和在微处理器控制器12与脉冲形成网络14之间的反馈。系统1中还包括用于控制流向激光头2中的激光腔的染料的流量计和冷却系统10，该冷却系统冷却激光头2和染料贮存室4。通过链路18在冷却系统10和控制器12之间提供温度监视反馈。
可选择辐射参数以确保每个脉冲传输的总辐射能量密度基本上在0.5J/cm2至5J/cm2的范围内。特别重要的是，选择的上限阈值(5J/cm2)不得明显超过，因为传输每个脉冲的较高辐射能量密度可导致在皮肤上的不期望的效果(如烧蚀和/或其它损伤)。因此设置该设备确保每个脉冲传输的能量的上限阈值允许值为等于或小于5J/cm2。
对于图1的染料激光辐射传输系统1，与点位置相关的激光输出能量确定传输的能量密度。传输给皮肤的辐射的能量密度通过调节闪光灯输出能量控制(它又控制激光输出能量)。通过控制染料流通率、染料温度和闪光灯输出能量实现精确控制。染料流通率是很重要的，因为相同体积的染料重复脉冲不进行流通将减少激光头2的能量输出。升高或降低染料温度影响激光头2的能量输出。通过变化对脉冲形成网络14中的电容器的充电电压控制闪光灯的输出能量；因此通过链路16的电容器电压的反馈是重要的。
所需能量密度根据每个人的情况在特定的范围内变化，取决于皮肤颜色。
实施本发明的设备的替代实施例使用LED或半导体激光器件产生输出辐射。
高强度LED器件可提供能够产生前面所描述的卟啉光化学反应的波长(大致为黄光波长585nm)。使用LED器件的辐射传输系统可包括滤光器，安排该滤光器使从LED传送到达皮肤的靶区的辐射频带变窄。在使用激光器的情况下，输出可以是单色的。替代地，或者在使用LED的情况下，传输的辐射可以“实际上”是单色的(例如通过适当的滤光)或者相对窄的带宽(典型地在小于15nm的带宽内)。
权利要求
1.一种用于美容治疗皮肤状况的非手术方法，包括按照预定传输方式对着皮肤的靶区直接照射辐射，以便在靶区引起多种相互作用，该相互作用包括(a)导致至少部分抑制或根除引起皮肤状况的病因的反应；以及(b)非烧蚀加热组织，刺激炎症反应，该炎症反应程度足以引起胶原生成。
2.根据权利要求1的方法，该方法用于美容治疗寻常痤疮。
3.根据权利要求1或2的方法，其中该照射辐射是以预定波长进行。
4.根据前述任一项权利要求的方法，其中该相互作用(a)和(b)基本上同时发生。
5.根据前述任一项权利要求的方法，其中导致至少部分抑制或根除引起皮肤状况的病因的反应是光化学反应。
6.根据前述任一项权利要求的方法，其中传输的照射辐射为脉冲模式。
7.根据权利要求6的方法，其中该照射辐射的脉冲持续期间小于靶结构的热弛缓时间。
8.根据权利要求6或7的方法，其中该照射辐射脉冲持续期间在10μs至100ms之间。
9.根据权利要求8的方法，其中该照射辐射脉冲持续期间在50μs至10ms之间。
10.根据前述任一项权利要求的方法，其中该照射辐射的波长在400nm至1500nm的范围内。
11.根据权利要求10的方法，其中该照射辐射的波长在500nm至650nm的范围内。
12.根据权利要求11的方法，其中该照射辐射的波长包括主波长或窄波长频带，其范围大致在570nm至590nm内。
13.根据前述任一项权利要求的方法，其中该照射辐射的能量密度在0.5J/cm2至5J/cm2范围内。
14.根据权利要求13的方法，其中该照射辐射的能量密度在1.5J/cm2至3.5J/cm2范围内。
15.用于美容治疗皮肤状况的设备，包括传输照射辐射到靶皮肤区或结构的照射辐射传输装置。
16.根据权利要求15的设备，该设备用于美容治疗寻常痤疮。
17.根据权利要求15或16的设备，安排该设备输出离散波长或窄主波长频带的辐射，其波长范围在400nm至1500nm范围内或约在该范围左右。
18.根据权利要求17的设备，安排该设备输出离散波长或窄主波长频带的辐射，其波长范围在500nm至650nm范围内或约在该范围左右。
19.根据权利要求18的设备，安排该设备输出离散波长或窄主波长频带的辐射，其波长范围在570nm至595nm范围内或约在该范围左右。
20.根据权利要求15至19的任一项权利要求的设备，安排该设备传输在皮肤表面的能量密度大致在0.5J/cm2至5J/cm2范围内的辐射。
21.根据权利要求20的设备，配置该设备禁止基本上高于5J/cm2能量的输出。
22.根据权利要求20或21的设备，配置该设备允许在0.5J/cm2至5J/cm2范围内可变地选择能量密度。
23.根据前述任一项权利要求的设备，安排该设备传输在皮肤表面的能量密度大致在1.5J/cm2至3.5J/cm2范围内的辐射。
24.根据权利要求23的设备，配置该设备禁止输出基本上高于3.5J/cm2的能量。
25.根据权利要求23或24的设备，配置该设备允许在1.5J/cm2至3.5J/cm2范围内可变的选择能量密度。
26.根据权利要求15至25的任一项权利要求的设备，安排该设备以脉冲方式传输照射辐射。
27.根据权利要求26的设备，其中该照射辐射的脉冲持续期间大致在10μs至100ms的范围内。
28.根据权利要求27的设备，其中该照射辐射的脉冲持续期间大致在50μs至10ms的范围内。
29.一种治疗皮肤状况的试剂的制造方法或设备，该试剂包括在靶区产生下述相互作用有效的照射辐射a)导致至少部分抑制该皮肤状况的病因的反应；以及b)非烧蚀加热组织，刺激炎症反应，其炎症反应程度足以引起胶原生成。
30.根据权利要求29的方法，该方法用于治疗寻常痤疮。
全文摘要
一种皮肤状况(特别是寻常痤疮)的美容治疗的方法和设备。按照预定的传输方式对靶区进行照射辐射(包括预定波长的辐射)。在靶区进行多种相互作用，包括至少部分抑制或根除引起皮肤状况的病因的反应，并且对组织进行非烧蚀加热刺激其发生炎症反应，其程度足以引起胶原生成。由照射辐射产生的双重相互作用系统提供十分有效的美容效果。
文档编号A61B17/00GK1610570SQ01820856
公开日2005年4月27日 申请日期2001年10月18日 优先权日2000年10月18日
发明者罗伯特·马克·克莱门特, 迈克尔·诺埃尔·基尔南 申请人:Eu光子学有限公司